Az additív gyártás viszonylag új fogalom, amely azokat a gyártási eljárásokat foglalja magában, amelyekkel előre elkészített digitális tervek alapján szilárd, háromdimenziós tárgyak állíthatók elő. Ide tartoznak például az egyre keresettebb 3D nyomtatók is.
Az additív gyártás a gyors prototípusgyártáson alapul, vagyis az anyag rétegről rétegre történő felépítésén. Segítségével bármilyen kívánt alkatrész előállítható, meghatározott anyagból – legyen az műanyag, fém, beton vagy akár ehető anyag. A 3D nyomtatás egyik előnye, hogy szinte végtelen lehetőséget kínál, és messze túllép az ipari gyártás eddigi korlátain.
Egyes szakértők egyenesen negyedik ipari forradalomról beszélnek, amely egymástól igen eltérő gazdasági ágazatok számára is előnyös lehet. Bár piaci részesedése még mindig kicsi, a várható növekedés szinte felmérhetetlen.
Az additív gyártás lehetséges alkalmazásai közé tartoznak a repülőgépipari, a védelmi és az autóipari elemek. Emellett az orvostechnika számára készült elemek és különféle fogyasztási cikkek, például műszerek vagy elektronikus eszközök is előállíthatók vele. A tervezés és a gyártás szabadsága igen nagy, és várható, hogy a jövőben még sok más iparágban és ágazatban is alkalmazható lesz.
Az alábbiakban megismerheti az additív gyártás előnyeit és hátrányait, valamint a 3D gyártás különböző módjait.
Az additív gyártás előnyei – az új ipari forradalom
Az additív gyártás számos előnnyel jár a termelésben. Nincs ipari forradalom olyan tényezők nélkül, amelyek a gyártási folyamatot sokkal egyszerűbbé és mindenekelőtt olcsóbbá teszik. A 3D nyomtatás esetében több ilyen tényező is van, és ezek ráadásul megfelelnek a mai világ gazdasági, energetikai és környezeti kihívásainak. A legfontosabbak:
Gyorsabb gyártás
Az ipari forradalmak kirobbanásában az egyik legmeghatározóbb tényező mindig a termékek előállításának gyorsasága volt. Ez a gyárak termelésének fokozatos automatizálásával már eddig is megvalósult. Az additív gyártás azonban egy lépéssel tovább megy, hiszen akár 90%-kal is csökkentheti egy termék előállítási idejét.
A gyorsabb gyártási folyamat révén csökken az egy darabra jutó költség. Ráadásul a 3D nyomtatáshoz használt anyagok általában olcsóbbak is.
Költségcsökkentés
Az additív gyártási technológiákkal a gyártási folyamat sokkal inkább digitalizálódik, ami a logisztikai költségek csökkenésével jár. A gyorsabb termékelőállítással együtt már nincs szükség nagy alapanyagkészletekre. Egy adott alkatrész vagy termék iránti igény azonnal kielégíthető. Az ilyen gyártást alkalmazó vállalatnak nincs szüksége nagy raktárterületre, ami jelentős költségmegtakarítást jelent.
Energiamegtakarítás
A 3D gyártást végző gépek kevesebb energiát fogyasztanak. A legyártott termékek tömege kisebb, így előállításuk energetikai szempontból egyszerűbb és olcsóbb. A 3D nyomtatók nem fogyasztanak annyi energiát, mint az ipar egyes nehézgépei.
Fenntarthatóság
Az additív gyártás egyik előnye, hogy bevezetése elősegíti azt a fenntartható fejlődést, amelyre a bolygónak a klímaváltozás elleni küzdelemben szüksége van. Csökken az energiafogyasztás és a szállítási költség is, mivel az alapanyag kevesebb helyet foglal. Emellett a 3D gyártás egyes technológiái lehetővé teszik az alapanyagok újrahasznosítását és újrafelhasználását, így az anyag maximálisan kihasználható, és minimális hulladék keletkezik.
Az additív gyártás típusai
Az additív gyártásnak többféle eljárása létezik, amelyeket folyamatosan fejlesztettek és újítottak, hogy jobb gyártási gazdaságosságot és különböző ágazatokban hasznosítható gyakorlati alkalmazásokat kínáljanak.
- Az egyik legrégebbi a sztereolitográfia, amely folyékony gyantákkal és ultraibolya fénnyalábokkal működik.
- Léteznek más technológiák is, például a szelektív lézeres szinterezés (SLS), amely fémporokkal dolgozik. Először megolvasztják a porokat, majd rétegről rétegre újra megszilárdítják őket, így jön létre a kívánt forma.
Végül ott van a fröccsöntés, közismertebb nevén DLMD. Ennél egy megolvasztott alapanyagot és egy másik, por alakú anyagot használnak, amelyek végül egyesülnek.